[發(fā)明專利]一種基于圖像處理技術(shù)的群集運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611186581.8
• 申請(qǐng)日: 2016-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN106713701B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海濤;陳都鑫;朱力軍;肖穎;徐博文;朱桃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N5/14
• 分類號(hào): H04N5/14;H04N5/202;H04N5/222;G06T7/12;G06T7/32;G06T7/246
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心42201
• 代理人: 李智

1.一種群集運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)在實(shí)驗(yàn)場景中采集群集運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的視頻；

(2)從當(dāng)前視頻幀中提取目標(biāo)運(yùn)動(dòng)區(qū)域；

(3)對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)區(qū)域?yàn)V除背景；

(4)將濾除背景的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)區(qū)域與目標(biāo)灰度閾值進(jìn)行比較，判定大于目標(biāo)閾值的像素點(diǎn)為可疑目標(biāo)像素點(diǎn)，將鄰近的可疑目標(biāo)像素點(diǎn)視為一個(gè)可疑目標(biāo)；第i幀圖像識(shí)別出來的可疑目標(biāo)有n(i)個(gè)，實(shí)際目標(biāo)恒為m個(gè)，則需要使得以下方程最小：

T為視頻數(shù)據(jù)的幀數(shù)；

(5)將可疑目標(biāo)與預(yù)定目標(biāo)長度、寬度和面積閾值進(jìn)行比較，判定可疑目標(biāo)為個(gè)體目標(biāo)、多目標(biāo)重合、非目標(biāo)中的一種；

(6)若可疑目標(biāo)為個(gè)體目標(biāo)，則將可疑目標(biāo)與當(dāng)前視頻幀的目標(biāo)預(yù)測位置進(jìn)行匹配，將匹配成功的目標(biāo)ID賦值給可疑目標(biāo)；

(7)若可疑目標(biāo)為多個(gè)個(gè)體目標(biāo)重疊，則進(jìn)行可疑目標(biāo)拆分操作，再將拆分得到的個(gè)體目標(biāo)與當(dāng)前視頻幀的目標(biāo)預(yù)測位置進(jìn)行匹配，將匹配成功的目標(biāo)ID賦值給個(gè)體目標(biāo)；所述可疑目標(biāo)拆分操作的具體實(shí)現(xiàn)過程為：往當(dāng)前幀的相鄰前后幾幀中，找尋可疑目標(biāo)區(qū)域附近的目標(biāo)，如果存在幾個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，則根據(jù)這幾個(gè)目標(biāo)的速度和方向，預(yù)測這幾個(gè)目標(biāo)在當(dāng)前幀中的位置，若預(yù)測目標(biāo)位置在可疑目標(biāo)區(qū)域中，則在當(dāng)前幀中將預(yù)測目標(biāo)作為目標(biāo)；若預(yù)測目標(biāo)位置不在可疑目標(biāo)區(qū)域中，則忽略該可疑目標(biāo)；

(8)若可疑目標(biāo)為非目標(biāo)，則忽略；

(9)后期修正，具體的實(shí)現(xiàn)過程為：

遍歷所有視頻幀，找到目標(biāo)個(gè)體數(shù)量異常減少的視頻幀，手動(dòng)增加個(gè)體運(yùn)動(dòng)目標(biāo)；

遍歷所有視頻幀，找到目標(biāo)個(gè)體數(shù)量異常增加的視頻幀，手動(dòng)減少個(gè)體運(yùn)動(dòng)目標(biāo)；

遍歷所有視頻幀，找到目標(biāo)個(gè)體速度和方向異常突變的視頻幀，將涉及異常的兩個(gè)目標(biāo)ID進(jìn)行交換。

2.如權(quán)利要求1所述的群集運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述步驟(5)的具體實(shí)現(xiàn)過程為：

設(shè)可疑目標(biāo)d的長為a，寬為b，面積為s；預(yù)訂的長度邊界上、下閾值為A_max，A_min，寬度邊界上下閾值為B_max，B_min，面積的邊界上下閾值為S_max，S_min，則：

如滿足A_min＜a＜A_max,且B_min＜b＜B_max,且S_min＜s＜S_max，則d是個(gè)體目標(biāo)；

如滿足a＜A_min，或b<B_min，或s<S_min，則d是非目標(biāo)；

如滿足a＞A_max,或b>B_max，或s>S_max，則d為多目標(biāo)重合。

3.如權(quán)利要求1所述的群集運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述步驟(6)的具體實(shí)現(xiàn)過程為：依據(jù)前一幀定位的目標(biāo)位置、方向、速度預(yù)測目標(biāo)在當(dāng)前幀中的位置，將可疑目標(biāo)與當(dāng)前視頻幀的目標(biāo)預(yù)測位置進(jìn)行匹配，將匹配成功的目標(biāo)ID賦值給可疑目標(biāo)。

4.如權(quán)利要求1或2或3所述的群集運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，所述目標(biāo)灰度閾值

其中，threshold是目標(biāo)灰度閾值，X(p)是像素點(diǎn)p的灰度值，u(p)是背景圖像像素點(diǎn)p的值，σ(p)是像素點(diǎn)p的標(biāo)準(zhǔn)差。